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mercoledì 23 gennaio 2013

Casa con cappotto: liberiamo i caloriferi

Spero di non avervi tediato troppo con le tre lezioncine di Fisica, e ora è tempo di mettere in pratica queste nozioni.

Cominciamo dal calorifero.

Il calorifero è progettatto per trasferire calore (energia termica) dall'acqua calda che circola nel suo interno, alla stanza in cui il calorifero è collocato, alle pareti, al pavimento, al soffitto e a tutti gli oggetti che questa stanza contiene, compresi i componenti della famiglia che frequentano quel locale.

Se affidato ad un bravo termotecnico, il suo dimensionamento, la sua collocazione, la sua manutenzione, dovrebbe garantire che la quantità di calore che il calorifero trasferisce all'ambiente, durante il suo funzionamento, sia uguale al calore che l'ambiente riscaldato, durante lo stesso tempo, inevitabilmente cede all'esterno, più freddo.

Solo in queste condizioni la stanza potrà essere ad una temperatura media confortevole per i suoi frequentatori: 18-20 gradi centigradi (°C).

Questo trasferimento di energia, dal calorifero alla stanza, avviene, contemporaneamente per conduzione, convezione ed irraggiamento.

Per conduzione, con il contatto diretto, il calore dell'acqua passa al metallo del calorifero e da questo all'aria intorno al calorifero. Affinchè il passaggio di calore avvenga nel minore tempo possibile e l'aria raggiunga rapidamente la temperatura utile (40-45 °C), un calorifero moderno è realizzato con numerose alette metalliche che aumentano la superfice di contatto con l'aria e la incanalano dal basso verso l'esterno.

In questo modo l'aria fredda sul pavimento, a contatto con il metallo caldo si riscalda, si dilata, diventa più leggera e tende a spostarsi verso il soffitto; scivola lungo il soffitto, gli cede calore, si raffredda e ritornata più densa scende verso il pavimento e di qui verso il calorifero in quanto la pressione dell'aria, in questa parte della stanza piu calda è minore.

In questo modo, utilizzando l'energia termica fornita dal calorifero, si attiva un continuo movimento di aria calda che trasferisce parte del suo calore a tutti gli oggetti che l'aria calda incontra durante il suo moto, appunto, un moto convettivo.

Contemporaneamente, per irraggiamento, il calorifero emette, in tutte le direzioni raggi infrarossi che, quando incontrano molecole d'aria, di oggetti e  di umani, cedono a loro parte della energia raggiante, riscaldandoli.

La figura che segue, illustra bene tutti questi meccanismi e le temperature che si registrano in una stanza, dopo qualche tempo che il calorifero è entrato in funzione.


Sulla parte destra della figura è riportato in dettaglio la sezione della zona sotto finestra che ospita il calorifero e le distanze che il calorifero deve avere dal pavimento e dalla parete retrostante.

Indicativamente, la distanza minima del calorifero dal muro deve essere di 5 cm; dal pavimento, 10 cm; dalla mensola, 10 cm.

Il rispetto di queste misure garantisce un adeguato e fluido movimento dell'aria intorno al calorifero, senza turbolenze.  E' anche importante che la mensola della finestra non copra il calorifero ed è altrettanto importante che non ci sia nessuna barriera (copri-calorifero) davanti al calorifero.

Se le distanze non sono quelle regolamentari prendetevela con l'idraulico che ha fatto l'impianto e cercate di rimediare appena possibile, ad esempio, quando dovete sostituire un calorifero.

Se avete messo tappettini e copri-caloriferi per migliorare l'estetica del calorifero, provvedete subito a toglierli.

Non dubito che l'angolo termosifone "mascherato" possa essere più carino, ma certamente in questo modo avete ostacolato sia il trasporto del calore che avviene con i moti convettivi dell'aria e  per irraggiamento.

Di conseguenza, l'energia termica prodotta dalla calderina resta intrappolata nel vano che ospita il calorifero e andrà inutilmente a riscaldare la parete esterna di casa vostra e,  attraverso la sottile parete del vano finestra, l'aria fredda della vostra città.

Si stima che  coprendo il calorifero la sua efficenza termica possa ridursi del 10-20%.

Insomma, se vi piace coprire il calorifero, a spese vostre, alimentate la "bolla di calore" della vostra città: un bello spreco.

L'effetto complessivo di queste vostre scelte è quello di buttare un pò di euro all'aria, giorno dopo giorno, anno dopo anno e, per di più stando al freddo!

Ora vi siete convinti che la Fisica è utile?

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